JPH0529008A - 固体電解質燃料電池の製造方法 - Google Patents
固体電解質燃料電池の製造方法Info
- Publication number
- JPH0529008A JPH0529008A JP3208685A JP20868591A JPH0529008A JP H0529008 A JPH0529008 A JP H0529008A JP 3208685 A JP3208685 A JP 3208685A JP 20868591 A JP20868591 A JP 20868591A JP H0529008 A JPH0529008 A JP H0529008A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- air electrode
- molded body
- compact
- fuel cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 18
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 24
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 13
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 9
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 6
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000011195 cermet Substances 0.000 claims description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 2
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010987 cubic zirconia Substances 0.000 claims description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 2
- 229910002077 partially stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 organometallic zirconium salt Chemical class 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 2
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000007581 slurry coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
- H01M4/9025—Oxides specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属酸化物と有機物粉末とを添加したスラリ
ーによって電解質成形体５上に空気極成形体６を有する
複合成形体を構成し、この複合成形体の焼成時の収縮と
空気極の多孔度とをコントロールする。 【構成】 安定化剤を添加したジルコニアを含有するス
ラリーを用いて電解質成形体５を形成した後、金属酸化
物と有機物粉末とを含有するスラリーを、前記電解質成
形体５上に流し込んで空気極成形体６を構成して複合成
形体とした後焼成して一方の面に空気極７、他方の面に
固体電解質膜８を有する固体電解質−空気極複合体を形
成する。 【効果】 固体電解質膜８と空気極７とを一体にして構
成でき、その多孔度と機械的強度とを任意にコントロー
ルすることができるので、固体電解質燃料電池の高性能
化を図ることができる。
ーによって電解質成形体５上に空気極成形体６を有する
複合成形体を構成し、この複合成形体の焼成時の収縮と
空気極の多孔度とをコントロールする。 【構成】 安定化剤を添加したジルコニアを含有するス
ラリーを用いて電解質成形体５を形成した後、金属酸化
物と有機物粉末とを含有するスラリーを、前記電解質成
形体５上に流し込んで空気極成形体６を構成して複合成
形体とした後焼成して一方の面に空気極７、他方の面に
固体電解質膜８を有する固体電解質−空気極複合体を形
成する。 【効果】 固体電解質膜８と空気極７とを一体にして構
成でき、その多孔度と機械的強度とを任意にコントロー
ルすることができるので、固体電解質燃料電池の高性能
化を図ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質燃料電池の
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】固体電解質燃料電池としては、リン酸型
燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池と類似した構造の平板
型、米国のアルゴンヌ国立研究所によって提案されたモ
ノリシック型、日本の電子技術総合研究所によって開発
中の円筒多素子型、米国のウェスティングハウス社によ
って提案された円筒単素子型が知られているが、現在は
高温におけるガスシールの容易さ、スタック構成の容易
さの点でウェスティングハウス社の円筒単素子型が注目
されている。
燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池と類似した構造の平板
型、米国のアルゴンヌ国立研究所によって提案されたモ
ノリシック型、日本の電子技術総合研究所によって開発
中の円筒多素子型、米国のウェスティングハウス社によ
って提案された円筒単素子型が知られているが、現在は
高温におけるガスシールの容易さ、スタック構成の容易
さの点でウェスティングハウス社の円筒単素子型が注目
されている。
【０００３】このような固体電解質燃料電池に用いられ
る固体電解質の製造方法としては、プラズマ溶射法、化
学蒸着法（ＣＶＤ）、電気化学蒸着法（ＥＶＤ）、有機
金属ジルコニウム塩の熱分解法などが知られているが、
緻密な固体電解質膜が得られる方法としては、プラズマ
溶射法、電気化学蒸着法（ＥＶＤ）があるのみである。
る固体電解質の製造方法としては、プラズマ溶射法、化
学蒸着法（ＣＶＤ）、電気化学蒸着法（ＥＶＤ）、有機
金属ジルコニウム塩の熱分解法などが知られているが、
緻密な固体電解質膜が得られる方法としては、プラズマ
溶射法、電気化学蒸着法（ＥＶＤ）があるのみである。
【０００４】さらに、上記のような緻密な固体電解質膜
を作成する方法としては、図５のように安定化ジルコニ
ア粉末３をスラリーにし、基材１上に塗布して焼成する
試みもなされている。
を作成する方法としては、図５のように安定化ジルコニ
ア粉末３をスラリーにし、基材１上に塗布して焼成する
試みもなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した前者の製造方
法では、高価な製造装置を必要とするうえに、固体電解
質膜を必要とする部分と必要としない部分とを構成する
マスキングに時間がかかるため、電池の量産性に問題が
あった。
法では、高価な製造装置を必要とするうえに、固体電解
質膜を必要とする部分と必要としない部分とを構成する
マスキングに時間がかかるため、電池の量産性に問題が
あった。
【０００６】また、後者の製造方法では、焼成時に安定
化ジルコニア粉末３が収縮するため、基材１の上に構成
された固体電解質膜８に割れ２を生じたり、固体電解質
膜８が剥離するという問題があった。
化ジルコニア粉末３が収縮するため、基材１の上に構成
された固体電解質膜８に割れ２を生じたり、固体電解質
膜８が剥離するという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、安定化剤を添加したジルコニアを含有す
るスラリーを成形して電解質成形体とする工程と、前記
電解質成形体の一方の面に、金属酸化物と有機物粉末と
を含有するスラリーを成形して空気極成形体を構成し、
電解質成形体と空気極成形体とを一体化した複合成形体
を得る工程と、この複合成形体を焼成して固体電解質−
空気極複合体を得る工程と、この固体電解質−空気極複
合体の固体電解質側に燃料極を形成することを特徴とす
るものである。
め、本発明は、安定化剤を添加したジルコニアを含有す
るスラリーを成形して電解質成形体とする工程と、前記
電解質成形体の一方の面に、金属酸化物と有機物粉末と
を含有するスラリーを成形して空気極成形体を構成し、
電解質成形体と空気極成形体とを一体化した複合成形体
を得る工程と、この複合成形体を焼成して固体電解質−
空気極複合体を得る工程と、この固体電解質−空気極複
合体の固体電解質側に燃料極を形成することを特徴とす
るものである。
【０００８】
【作用】上記のように、本発明は、空気極成形体中に含
有させた有機物粉末により、電解質成形体と空気極成形
体とを一体化した複合成形体を焼成して固体電解質−空
気極複合体とする時、前記有機物粉末が酸化されて水蒸
気、一酸化炭素もしくは二酸化炭素等として外部に放出
されるので、含有させる有機物粉末の量をコントロール
すると、空気極側の収縮を固体電解質膜側の収縮に近似
させることができる。
有させた有機物粉末により、電解質成形体と空気極成形
体とを一体化した複合成形体を焼成して固体電解質−空
気極複合体とする時、前記有機物粉末が酸化されて水蒸
気、一酸化炭素もしくは二酸化炭素等として外部に放出
されるので、含有させる有機物粉末の量をコントロール
すると、空気極側の収縮を固体電解質膜側の収縮に近似
させることができる。
【０００９】また、有機物粉末の粒度をコントロールす
ることにより、空気極側の多孔度を変化させることがで
きる。
ることにより、空気極側の多孔度を変化させることがで
きる。
【００１０】さらに、本発明は、複合成形体を焼成して
いるので、空気極の強度が高まり基材としての作用もす
る。
いるので、空気極の強度が高まり基材としての作用もす
る。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明の固体電解質燃料電池の製造
方法によって形成した電解質成形体５の断面図で、石膏
のような吸水性を有する材料からなる型４に安定化剤と
してのイットリアを添加したジルコニア、水、分散材、
バインダー、消泡剤からなるスラリーを流し込んで一定
時間放置した後、余剰のスラリーを除去した状態を示
す。
方法によって形成した電解質成形体５の断面図で、石膏
のような吸水性を有する材料からなる型４に安定化剤と
してのイットリアを添加したジルコニア、水、分散材、
バインダー、消泡剤からなるスラリーを流し込んで一定
時間放置した後、余剰のスラリーを除去した状態を示
す。
【００１２】図２は、前記電解質成形体５の一方の面、
すなわち内側の面に空気極成形体６を形成した状態の断
面図で、金属酸化物と有機物粉末としてのテフロン粉末
とを含有するスラリーを電解質成形体５の内側の面に流
し込んで一定時間放置した後、余剰のスラリーを除去し
て電解質成形体５と空気極成形体６とを一体化した複合
成形体を形成した状態を示す。
すなわち内側の面に空気極成形体６を形成した状態の断
面図で、金属酸化物と有機物粉末としてのテフロン粉末
とを含有するスラリーを電解質成形体５の内側の面に流
し込んで一定時間放置した後、余剰のスラリーを除去し
て電解質成形体５と空気極成形体６とを一体化した複合
成形体を形成した状態を示す。
【００１３】図３は、図２の複合成形体を乾燥させて型
４を除去した後焼成して得た固体電解質−空気極複合体
の断面図で、内側に多孔性の空気極７が、外側に緻密な
固体電解質膜８が形成される。
４を除去した後焼成して得た固体電解質−空気極複合体
の断面図で、内側に多孔性の空気極７が、外側に緻密な
固体電解質膜８が形成される。
【００１４】前記複合成形体の焼成時、空気極成形体６
中に含有させたテフロン粉末は酸化されて一酸化炭素も
しくは二酸化炭素、水蒸気、フッ化水素として外部に放
出されるので、含有させるテフロン粉末の量を増加させ
ると、空気極７側の収縮率は大きくなる。これに対し
て、固体電解質膜８側の収縮率はほぼ一定であるから、
空気極成形体６中に含有させるテフロン粉末の量をコン
トロールし、空気極７側の収縮率を固体電解質膜８側の
収縮率に近似させると、多孔性の空気極７と緻密な固体
電解質膜８とを同時に製造することができる。
中に含有させたテフロン粉末は酸化されて一酸化炭素も
しくは二酸化炭素、水蒸気、フッ化水素として外部に放
出されるので、含有させるテフロン粉末の量を増加させ
ると、空気極７側の収縮率は大きくなる。これに対し
て、固体電解質膜８側の収縮率はほぼ一定であるから、
空気極成形体６中に含有させるテフロン粉末の量をコン
トロールし、空気極７側の収縮率を固体電解質膜８側の
収縮率に近似させると、多孔性の空気極７と緻密な固体
電解質膜８とを同時に製造することができる。
【００１５】一方、添加するイットリアの量に応じてジ
ルコニアを立方晶ジルコニア、正方晶ジルコニア、部分
安定化ジルコニアにすることができ、固体電解質膜８の
強度をコントロールすることができるので、前述したテ
フロン粉末の量のコントロールと併用することにより、
複合成形体の焼成時の割れや剥離を防止することがで
き、固体電解質−空気極複合体の性能を向上させること
ができる。
ルコニアを立方晶ジルコニア、正方晶ジルコニア、部分
安定化ジルコニアにすることができ、固体電解質膜８の
強度をコントロールすることができるので、前述したテ
フロン粉末の量のコントロールと併用することにより、
複合成形体の焼成時の割れや剥離を防止することがで
き、固体電解質−空気極複合体の性能を向上させること
ができる。
【００１６】また、含有させるテフロンに代えて、スラ
リーに対して難溶性である塩化ビニル、ナイロン、アク
リル等の粉末を用いても同様の効果を得ることができ
る。
リーに対して難溶性である塩化ビニル、ナイロン、アク
リル等の粉末を用いても同様の効果を得ることができ
る。
【００１７】図４は、前記固体電解質−空気極複合体の
固体電解質膜８の外側に燃料極９として、Ｎｉ−ＺｒＯ
2 サーメットをデイッピング法によって形成した状態の
断面図、すなわち本発明の製造方法によって得られた固
体電解質燃料電池の断面図である。なお、燃料極９の形
成方法としては、デイッピング法以外にスラリー塗布
法、溶射法等があり、特に限定するものでないことは言
うまでもない。
固体電解質膜８の外側に燃料極９として、Ｎｉ−ＺｒＯ
2 サーメットをデイッピング法によって形成した状態の
断面図、すなわち本発明の製造方法によって得られた固
体電解質燃料電池の断面図である。なお、燃料極９の形
成方法としては、デイッピング法以外にスラリー塗布
法、溶射法等があり、特に限定するものでないことは言
うまでもない。
【００１８】こうして得られた図４のような固体電解質
燃料電池を作動温度である７００℃から１０００℃に昇
温し、燃料極９側に燃料を、空気極７側に空気を供給す
ると、燃料によって燃料極９中の酸化ニッケルが還元さ
れる。
燃料電池を作動温度である７００℃から１０００℃に昇
温し、燃料極９側に燃料を、空気極７側に空気を供給す
ると、燃料によって燃料極９中の酸化ニッケルが還元さ
れる。
【００１９】従って、図４の燃料極９と空気極７とを外
部回路に接続すると、空気極７から取り入れられた酸素
は外部回路から供給される電子を取り込んで酸素イオン
となり、この酸素イオンは固体電解質膜８を通って固体
電解質膜８と燃料極９との界面に到達する。
部回路に接続すると、空気極７から取り入れられた酸素
は外部回路から供給される電子を取り込んで酸素イオン
となり、この酸素イオンは固体電解質膜８を通って固体
電解質膜８と燃料極９との界面に到達する。
【００２０】一方、この界面には燃料極９中を拡散して
きた水素もしくは一酸化炭素が存在し、この水素もしく
は一酸化炭素と前記酸素イオンとが反応して水蒸気およ
び二酸化炭素を生成するとともに、外部回路に電子を放
出するので、外部回路には空気極７を正極、燃料極９を
負極とした起電力が生じ、電池としての作用がなされる
ことになる。
きた水素もしくは一酸化炭素が存在し、この水素もしく
は一酸化炭素と前記酸素イオンとが反応して水蒸気およ
び二酸化炭素を生成するとともに、外部回路に電子を放
出するので、外部回路には空気極７を正極、燃料極９を
負極とした起電力が生じ、電池としての作用がなされる
ことになる。
【００２１】以上の説明は、型４を用いて複合成形体を
形成しているが、カレンダーロール法やテープキャステ
ィング法を用いてスラリーをテープ状に成形すれば平板
型の複合成形体を形成できることは言うまでもない。
形成しているが、カレンダーロール法やテープキャステ
ィング法を用いてスラリーをテープ状に成形すれば平板
型の複合成形体を形成できることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】上記した如く、本発明は緻密な固体電解
質膜８と多孔性の空気極７とが容易に形成でき、その多
孔度は含有させる有機物粉末の粒度をコントロールする
ことによって変化させることができ、その機械的強度は
含有させる有機物粉末の量をコントロールすることによ
って変化させることができるので、高性能な固体電解質
燃料電池が得られる。
質膜８と多孔性の空気極７とが容易に形成でき、その多
孔度は含有させる有機物粉末の粒度をコントロールする
ことによって変化させることができ、その機械的強度は
含有させる有機物粉末の量をコントロールすることによ
って変化させることができるので、高性能な固体電解質
燃料電池が得られる。
【図１】型４にスラリーを流し込んで一定時間放置して
電解質成形体５とした後、余剰のスラリーを除去した状
態の断面図である。
電解質成形体５とした後、余剰のスラリーを除去した状
態の断面図である。
【図２】図１の電解質成形体５の上にスラリーを流し込
んで一定時間放置して空気極成形体６とした後、余剰の
スラリーを除去して複合成形体とした状態の断面図であ
る。
んで一定時間放置して空気極成形体６とした後、余剰の
スラリーを除去して複合成形体とした状態の断面図であ
る。
【図３】図２の複合成形体から型４を除去した後焼成し
て得た固体電解質−空気極複合体の断面図である。
て得た固体電解質−空気極複合体の断面図である。
【図４】固体電解質−空気極複合体の外側に燃料極９を
形成した状態の断面図である。
形成した状態の断面図である。
【図５】従来の固体電解質燃料電池の製造方法により製
造された固体電解質膜８の断面図である。
造された固体電解質膜８の断面図である。
４ 型
５ 電解質成形体
６ 空気極成形体
７ 空気極
８ 固体電解質膜
９ 燃料極
Claims (7)
- 【請求項１】 安定化剤を添加したジルコニアを含有す
るスラリーを成形して電解質成形体とする工程と、前記
電解質成形体の一方の面に、金属酸化物と有機物粉末と
を含有するスラリーを成形して空気極成形体を構成し、
電解質成形体と空気極成形体とを一体化した複合成形体
を得る工程と、この複合成形体を焼成して固体電解質−
空気極複合体を得る工程と、この固体電解質−空気極複
合体の固体電解質側に燃料極を形成することを特徴とす
る固体電解質燃料電池の製造方法。 - 【請求項２】 有機物粉末は、テフロン粉末、塩化ビニ
ル粉末、ナイロン粉末、アクリル粉末等であることを特
徴とする請求項第１項記載の固体電解質燃料電池の製造
方法。 - 【請求項３】 安定化剤を添加したジルコニアは立方晶
ジルコニア、正方晶ジルコニア、部分安定化ジルコニア
の単独物もしくは複数種の混合物からなることを特徴と
する請求項第１項記載の固体電解質燃料電池の製造方
法。 - 【請求項４】 安定化剤は、イットリウム、カルシウ
ム、スカンジウム、イッテルビウム、ネオジウム、ガド
リニウムの酸化物であることを特徴とする請求項第１項
記載の固体電解質燃料電池の製造方法。 - 【請求項５】 金属酸化物は、希土類またはアルカリ土
類金属を添加したＬａＭｎＯ3 、ＬａＣｏＯ3 、ＣａＭ
ｎＯ3 であることを特徴とする請求項第１項記載の固体
電解質燃料電池の製造方法。 - 【請求項６】 焼成は、空気中または酸素を含む雰囲気
中で行うことを特徴とする請求項第１項記載の固体電解
質燃料電池の製造方法。 - 【請求項７】 燃料極は、Ｎｉ−ＺｒＯ2 サーメット、
Ｃｏ−ＺｒＯ2 サーメットであることを特徴とする請求
項第１項記載の固体電解質燃料電池の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208685A JPH0529008A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 固体電解質燃料電池の製造方法 |
| US07/915,699 US5290323A (en) | 1990-12-10 | 1991-12-09 | Manufacturing method for solid-electrolyte fuel cell |
| PCT/JP1991/001701 WO1992010862A1 (fr) | 1990-12-10 | 1991-12-09 | Procede de production d'une pile a combustible electrolytique a l'etat solide |
| EP92900502A EP0514552B1 (en) | 1990-12-10 | 1991-12-09 | Method for manufacturing solid-state electrolytic fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208685A JPH0529008A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 固体電解質燃料電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529008A true JPH0529008A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16560378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3208685A Pending JPH0529008A (ja) | 1990-12-10 | 1991-07-24 | 固体電解質燃料電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529008A (ja) |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP3208685A patent/JPH0529008A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0514552B1 (en) | Method for manufacturing solid-state electrolytic fuel cell | |
| JPH05135787A (ja) | 固体電解質膜の製造方法及び固体電解質型燃料電池の製造方法 | |
| JPH08509570A (ja) | 改善された固体電解質／電極境界面を有する耐熱性燃料セルおよびこの境界面の製造法 | |
| JP2000030728A (ja) | 緻密質焼結膜の作製方法及びそれを用いた固体電解質型燃料電池の製造方法 | |
| JP3050328B2 (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH03196465A (ja) | 燃料電池用固体電解質の製造方法 | |
| JP3050331B2 (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH0529008A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH04315769A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH04322061A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JP3725997B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池セルの製造方法 | |
| JPH0529007A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH1012252A (ja) | 固体電解質型燃料電池とその製造方法 | |
| JP3451627B2 (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH04218264A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH04289666A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH05198305A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH05101841A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH0629031A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH05144450A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH04289668A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH04289669A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH1050331A (ja) | 固体電解質型燃料電池とその製造方法 | |
| JPH04218265A (ja) | 固体電解質燃料電池の製造方法 | |
| JPH09115542A (ja) | 固体酸化物燃料電池の製造方法 |